CN115959810B - 一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，在传统空冷塔的基础上，空冷塔中心底部部分设置污泥干燥装置，通过传送带从中心向运外部输污泥，使污泥和空气逆流换热，达到干燥污泥的效果。为了进一步提高干燥效果，在间接空冷塔周围添置太阳能集热棚和蓄热地面，并将换热器布置在集热棚入口处，空气在流经换热器进入集热棚后，从蓄热地面吸热，气温进一步升高，加大了这部分气流与外部空气的温度差和密度差，加强了气流的浮力，从而增大空冷塔的通风量，利用空冷塔中空气的热量干燥污泥，可以在不影响机组运行的情况下利用余热，提高机组效率。
Description
技术领域
本发明属于冷却塔技术领域，涉及一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置。
背景技术
冷却塔是火力发电系统中的三大主要建筑之一，是发电机组冷端系统的重要组成部分，其特性直接影响冷却水的工作温度，对发电机组的经济运行、安全和平稳工作起关键性影响。在火力发电机组中，冷端能量损失约占机组总输入能量的50%，占总能量损耗的85%，冷源损失为凝汽器中的排汽焓和凝结水焓，通过冷却塔排放到大气中。通过利用冷却塔中空气余热，可在保证机组安全性的前提下，提高机组运行的经济性，提高电厂整体效率，符合国家节能减排能源环保方针政策。
间接空冷塔中用来冷却循环水之后被直接排入大气中的空气具有充分的热能和由烟囱效应引起的动能，间接空冷系统冷却塔的余热尚未利用，大量的余热排放到大气中，造成了能源浪费。可利用火力发电机组中冷却塔中空气的热能和风能来干化污泥，同时干化后的污泥可就地通过火力发电机组和煤炭等其他能源进行掺烧处理，达到同时干化和处置城市污泥的效果。
电厂冷却塔工作过程和城市污泥处理过程仍然以分开的两个系统的方式运行，缺少对其相互的整合和优化，整合过程、集成流程可以节省运营成本以及提高能源效率。本技术将冷却塔空气冷却循环水及排放和污泥处理过程进行整合，一体化过程中达到利用空冷塔空气余热干燥污泥的效果，可达到节能减碳的目的，并且干化脱水后的污泥直接就地进行掺烧处理，节约运输成本，提升电厂能源利用效率。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，通过该装置可使用间接空冷自然通风逆流冷却塔中空气中的热量干燥城市污泥，从而利用余热提高能源利用效率。
技术方案
一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于包括空冷塔塔体1、太阳能集热棚2、地面蓄热层3、翅片管换热器4、污泥干燥装置和污泥运输传送带系统；污泥干燥装置包括污泥储存罐8，污泥储存罐8四周均匀设有多个出料槽10；空冷塔塔体1底部中心设有污泥储存罐8，底部四周的台阶上设有太阳能集热棚2，翅片管换热器4垂直布置在太阳能集热棚2外侧，翅片管换热器4外部为新空冷塔空气入口7；台阶底部的地面处为地面蓄热层3；每个出料槽10与太阳能集热棚外沿之间设有传送带装置。
所述污泥储存罐8的内部中心设置一圆锥分流装置9，通过圆锥分流装置将污泥分流到储存装置下部圆环部位。
所述传送带装置为沿着出料槽10上下并行的多条传送带。
所述出料槽与传送带之间设置栏板，栏板可上下移动，由栏板与传送带之间的距离控制传送带上污泥厚度，在不同环境温度和换热后的热空气温度下，上下移动栏板位置改变污泥厚度，以达到要求的污泥干燥条件。
所述太阳能集热棚2为环形结构，采用蓄热材料。
所述地面蓄热层采用保温材料。
所述蓄热材料采用锯齿形蓄热层6。
所述出料槽10上下并行的多条传送带之间为1米间隔。
所述翅片管换热器4在台阶的圆周上均匀布设。
有益效果
本发明提出的一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，在传统空冷塔的基础上，空冷塔中心底部部分设置污泥干燥装置，通过传送带从中心向运外部输污泥，使污泥和空气逆流换热，达到干燥污泥的效果。为了进一步提高干燥效果，在间接空冷塔周围添置太阳能集热棚和蓄热地面，并将换热器布置在集热棚入口处，空气在流经换热器进入集热棚后，从蓄热地面吸热，气温进一步升高，加大了这部分气流与外部空气的温度差和密度差，加强了气流的浮力，从而增大空冷塔的通风量，利用空冷塔中空气的热量干燥污泥，可以在不影响机组运行的情况下利用余热，提高机组效率。
附图说明
图1为本发明实施例中公开的间接空冷自然通风逆流空冷塔中心剖面结构示意图；
图2为本发明实施例中公开的污泥干燥装置中心剖面结构示意图；
图3为本发明实施例中公开的污泥干燥装置俯视结构示意图；
图4为本发明实施例中公开的污泥干燥装置三维结构示意图；
图5为本发明实施例中公开的增建太阳能增效集热器的间接空冷自然通风逆流空冷塔中心剖面结构示意图；
图6为本发明实施例中公开的锯齿形蓄热层局部剖面示意图；
图7为本发明实施例中公开的锯齿形蓄热层三维结构示意图。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种间接空冷塔空气余热利用装置，冷却塔的塔体，为双曲线结构自然通风逆流冷却塔。
进一步地，在空冷塔正中心部位设置一个污泥储存装置，可通过车辆运输污泥到储存装置中，污泥储存装置外部呈圆柱体形状，污泥储存装置内部为直圆柱内壁面，保证污泥能顺利流下，污泥储存装置内部中心设置一圆锥分流装置，通过圆锥分流装置将污泥分流到储存装置下部圆环部位；
进一步地，在污泥储存装置下部圆环部位设置八个出料槽，该出料槽绕圆环布置，各出料槽间隔为绕储存装置中心45°布置，每个出料槽均连接一条传送带，出料槽与传送带之间设置栏板，栏板可上下移动，由栏板与传送带之间的距离控制传送带上污泥厚度，在不同环境温度和换热后的热空气温度下，上下移动栏板位置改变污泥厚度，以达到要求的污泥干燥条件；
进一步地，出料槽个数可根据空冷塔尺寸和现场实际情况进行修改和布置，各出料槽绕污泥储存装置圆环均匀布置；
进一步地，为提升干燥污泥效果，对空冷塔底部换热器进风处进行改造扩建，建设环形太阳能集热器，该太阳能集热器顶部为太阳能集热棚，太阳能集热棚环绕塔体安装在距离地面15米高度处，该太阳能集热器底部即地面处为地面蓄热层；
进一步地，将冷空气与循环水的换热器移动垂直布置在太阳能集热装置的外沿，环境冷空气首先流经改建后的空冷塔入口处的换热器，与换热器内的循环水换热，空气被加热而循环水被冷却；
进一步地，环形太阳能集热棚采用蓄热材料，地面蓄热层采用保温材料，太阳能透过集热棚被地面蓄热层吸收，地面蓄热层被加热；与换热器换热后的热空气进入太阳能集热装置进一步被地面蓄热层加热，增大了空冷塔内部空气与环境空气的温度差，有利于提升空冷塔的浮升力，进而增大塔内通风量，实现增强换热；
进一步地，太阳能集热器内部污泥传送直线布置，起点为污泥储存装置的出料槽口，终点为增建的太阳能集热棚外沿部分，可达到污泥与空冷塔中热空气逆流换热的情形，以达到更好的换热效果。
具体实施例，应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如图1所示，本申请公开了一种间接空冷自然通风逆流冷却塔空气余热利用装置，其特征在于，包括间接空冷自然通风逆流冷却塔和污泥干燥装置，所述间接空冷自然通风逆流冷却塔包括空冷塔塔体1、翅片管换热器4和空冷塔空气入口5
在本发明的一种实施示例中，所述空冷塔塔体1为双曲线结构自然通风逆流冷却塔。
如图2、图3、图4所示在本发明的一种实施示例中，所诉污泥干燥装置，所述污泥干燥装置包括污泥储存罐8和污泥运输传送带系统，所述污泥储存罐8为高10米直径10米壁厚0.5米的空心圆柱体，污泥储存罐8位于空冷塔塔体1正中心位置，污泥储存罐8正中心位置设置一圆锥分流装置9，圆锥分流装置9为高3米底面半径3米的圆锥体，圆锥分流装置9与污泥存储罐8壁面之间设有出料槽10，所述出料槽10绕圆锥分流装置9周围圆环布置，绕圆心45°间隔共布置8个，每个出料槽10在各自位置通过污泥储存罐8外壁在高5米处连接传送带11、在高4米处连接传送带12、在高3米处连接传送带13，传送带11、12、13以每个出料槽10为起点，沿半径向外方向到达翅片管换热器4为终点，传送带11、12、13绕污泥储存罐8圆心45°间隔共布置8个。
如图5所示，在本发明的一种实施示例中，为进一步提升污泥干燥效果，还包括太阳能增效间接空冷塔，所述间接空冷塔包括空冷塔塔体1、集热棚2、地面蓄热层3和翅片管换热器4。冷却塔塔体1底部为原空冷塔空气入口5高15米，在原空冷塔空气入口5处向外部增建圆环形太阳能集热器，太阳能集热器包括顶部太阳能集热棚2和底部地面蓄热层3，太阳能集热棚2采用玻璃材料，太阳能集热棚2布置在距地面高15米处，太阳能集热棚2为内圆直径101米、外圆直径195米圆环形状布置，太阳能集热棚2可以透射太阳辐射来利用太阳能加热地面蓄热层3，太阳能集热器底部地面蓄热层3为直径195米圆环布置，地面蓄热层3就地利用土壤作为显热蓄热材料。
如图6、图7所示，在本发明的一种实施示例中，所述地面蓄热层3建造时将土壤建造为带有锯齿形凸起通道的锯齿形蓄热层6，锯齿形蓄热层6相比平面土壤蓄热层可提高13%的冷却塔排热量，提高2.1%的冷却塔空气质量流量，降低5%的冷却塔出塔水温。翅片管换热器4布置在顶部太阳能集热棚2和底部地面蓄热层3直径195米外沿之间的15米高度差处，翅片管换热器4外部为新空冷塔空气入口7。
Claims (6)
1.一种间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于包括空冷塔塔体（1）、太阳能集热棚（2）、地面蓄热层（3）、翅片管换热器（4）、污泥干燥装置和污泥运输传送带系统；污泥干燥装置包括污泥储存罐（8），污泥储存罐（8）四周均匀设有多个出料槽（10）；空冷塔塔体（1）底部中心设有污泥储存罐（8），底部四周的台阶上设有太阳能集热棚（2），太阳能集热棚（2）环绕塔体安装在距离地面15米高度处；翅片管换热器（4）垂直布置在太阳能集热棚（2）外侧，翅片管换热器（4）外部为新空冷塔空气入口（7）；台阶底部的地面处为地面蓄热层（3）；每个出料槽（10）与太阳能集热棚外沿之间设有传送带装置；所述出料槽（10）与传送带之间设置栏板，栏板上下移动，由栏板与传送带之间的距离控制传送带上污泥厚度；污泥储存罐（8）外壁在高 5 米处连接第一传送带（11）、在高 4 米处连接第二传送带（12）、在高 3 米处连接第三传送带（13），传送带上下并行。
2.根据权利要求1所述间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于：所述污泥储存罐（8）的内部中心设置一圆锥分流装置（9），通过圆锥分流装置将污泥分流到储存装置下部圆环部位。
3.根据权利要求1所述间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于：所述太阳能集热棚（2）采用蓄热材料。
4.根据权利要求1所述间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于：所述地面蓄热层采用保温材料。
5.根据权利要求3所述间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于：所述蓄热材料采用锯齿形蓄热层（6）。
6.根据权利要求1所述间接空冷自然通风逆流冷却塔干燥城市污泥装置，其特征在于：所述翅片管换热器（4）在所述台阶的圆周上均匀布设。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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